JP2006248842A - Furnace and method for drawing optical fiber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバ線引炉及び光ファイバの線引方法に係り、特に、大型で、長尺の光ファイバ母材を線引きする光ファイバ線引炉及び光ファイバの線引方法に関するものである。 The present invention relates to an optical fiber drawing furnace and an optical fiber drawing method, and more particularly to an optical fiber drawing furnace and an optical fiber drawing method for drawing a large and long optical fiber preform. .
一般に、光ファイバは、図8に示すような製造装置を用いて製造される。この製造装置は、先ず、線引炉80において、光ファイバ母材111を加熱、溶融させた後、垂直下方に線引きを行うことで、炉下出口95から光ファイバ112が引き出される。線引炉80は、主に、光ファイバ母材111が収容される炉心管91と、光ファイバ母材111を加熱し、溶融させるヒータ94と、引き出された光ファイバ112が通されるインナー炉心管92とで構成される。炉心管91の内部空間により炉心93が形成される。
In general, an optical fiber is manufactured using a manufacturing apparatus as shown in FIG. In this manufacturing apparatus, first, in the
引き出された光ファイバ112は、外径測定器83で外径の測定がなされた後、冷却管84内で冷却ガスが吹き付けられて冷却される。その後、コーティング器85において光ファイバ112の周りに樹脂(例えば、紫外線硬化樹脂)を被覆した後、その光ファイバ112を樹脂硬化炉86内に通すことで、樹脂が硬化される。これによって、光ファイバ素線113が得られる。この冷却、樹脂被覆、及び樹脂硬化のステップは、適宜、繰り返し行われる。その後、光ファイバ素線113は、ターンプーリ87により走行方向が転換され、引取キャプスタン88を経て巻取器89に巻き取られる。
The extracted
線引炉80は、石英ベースの光ファイバ母材111を2000℃程度に加熱する必要があることから、炉心管91及びインナー炉心管92の材質として、一般に、高純度カーボンやジルコニアなどのセラミックスが用いられる。
Since the
高純度カーボン製の炉心管91及びインナー炉心管92を備えた線引炉を用いて光ファイバの製造を行う場合、炉心93内での炉心管91及びインナー炉心管92の酸化を防ぐために、炉心93内に供給した不活性ガスにより、炉心93内のパージがなされる。この時、不活性ガスの流れ方向により、線引炉は、図9に示すように、不活性ガスGが上向きに流れるアップフロータイプと、図10に示すように、不活性ガスGが下向きに流れるダウンフロータイプに大別される。
When an optical fiber is manufactured using a drawing furnace having a
アップフロータイプの場合、炉心管91の上部に、光ファイバ母材111よりもやや大径の縮径部(フランジ付き円筒部材)97が設けられる。不活性ガスGは、線引炉の下方に設けたガス導入口98から導入され、炉心93内を上向きに流れた後、光ファイバ母材111と縮径部97の隙間(以下、上部隙間という)から炉心93外へ排気される。線引炉の上方には、炉心93内における不活性ガスGの圧力を調整するためのバルブ99aを備えた排気口99が適宜設けられる。
In the case of the upflow type, a reduced diameter part (cylindrical member with a flange) 97 having a slightly larger diameter than the
一方、ダウンフロータイプの場合、線引炉本体の上部に、光ファイバ母材111とほぼ同径の穴を有する円環状の耐熱封止部材107が設けられる。不活性ガスGは、線引炉の上方に設けたガス導入口108から導入され、炉心93内を下向きに流れた後、光ファイバ112と炉下出口95の隙間(以下、下部隙間という)から炉心93外へ排気される。線引炉の下方には、炉心93内における不活性ガスGの圧力を調整するためのバルブ109aを備えた排気口109が適宜設けられる。
On the other hand, in the case of the down flow type, an annular heat-
一般に、線引炉の炉心93内に光ファイバ母材111を出し入れする際、炉心93内に外気が混入することがある。この外気が、光ファイバ母材111の加熱時に、炉心管91の構成材であるカーボンと反応することで酸化、燃焼され、ダストが発生する。また、光ファイバ母材111の溶融時にも、石英が蒸発することでダストが発生する。
In general, when the
アップフロータイプにおいては、ダストは、上部隙間から不活性ガスGと共に排気される。このため、光ファイバ母材111の表面にダストが付着するおそれがあった。また、上部隙間から多量の不活性ガスGが排気されることから、炉心93内を陽圧に保つために、多量の不活性ガスGを必要とする。また、ダウンフロータイプにおいては、ダストは、下部隙間から不活性ガスGと共に排気される。このため、光ファイバ112の表面にダストが付着し、光ファイバ112の強度低下が生じるおそれがあった。
In the upflow type, dust is exhausted together with the inert gas G from the upper gap. For this reason, there is a possibility that dust adheres to the surface of the optical fiber preform 111. Further, since a large amount of inert gas G is exhausted from the upper gap, a large amount of inert gas G is required to keep the inside of the
上記のような問題に対し、アップフロータイプとダウンフロータイプを組み合わせた構造(以下、複合タイプという)の線引炉がある(例えば、特許文献1,2参照)。特許文献1記載の線引炉は、炉心管(外側炉心管)の内部に、上部インナー炉心管及び下部インナー炉心管を有する。この線引炉の下方から供給された不活性ガスは、下部インナー炉心管、上部インナー炉心管を経て線引炉上方から排気される。また、線引炉の上方から供給された不活性ガスは、外側炉心管と上部インナー炉心管の間の空間及び外側炉心管と下部インナー炉心管の間の空間を経て線引炉下方から排気される。
For the above problems, there is a drawing furnace having a structure combining the upflow type and the downflow type (hereinafter referred to as a composite type) (see, for example,
しかしながら、複合タイプの線引炉では、光ファイバ母材111へのダスト付着を防止する観点から、下向きに流れる不活性ガスGの流量を十分に確保しなければならないため、線引炉本体の上部における確実なガスシールが問題となる。近年においては、光ファイバのコストダウンを図るべく、光ファイバ母材の大型化(大径化)、長尺化が進んでいる。これに伴って、炉心93内における発熱量も増大する傾向にある。その結果、図10に示した耐熱封止部材107は、構成材(金属やカーボン)に関わらず、熱劣化、酸化が著しくなってしまう。この熱劣化、酸化を防ぐために、線引炉上にチャンバ(真空チャンバ)を設けて耐熱封止部材107の周りを真空状態とし、酸素を遮断する方法が考えられる。光ファイバ母材の大型化、長尺化が進む現在、必然的に、チャンバも大型のものが必要となっている。しかしながら、チャンバの大型化は、線引炉の装置構造や設置スペースの制約上、自ずと限界があった。
However, in the composite type drawing furnace, from the viewpoint of preventing dust from adhering to the
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、チャンバを用いることなく、耐熱封止部材の劣化を抑制することが可能な光ファイバ線引炉及び光ファイバの線引方法を提供することにある。 The object of the present invention created in view of the above circumstances is to provide an optical fiber drawing furnace and an optical fiber drawing method capable of suppressing deterioration of a heat-resistant sealing member without using a chamber. There is.
上記目的を達成すべく本発明に係る光ファイバ線引炉は、炉心内を不活性ガスでパージしつつ、炉心内で加熱溶融させた光ファイバ母材を線引きする光ファイバ線引炉において、
光ファイバ母材が挿入される線引炉本体の上部開口端に設けられ、線引炉本体と光ファイバ母材の隙間を塞ぐ円環状の耐熱封止部材と、
その耐熱封止部材を取り囲んで、かつ、覆って設けられ、光ファイバ母材を通すための挿通穴を有する上部隔壁と、
その上部隔壁の内部空間である小室内に酸化防止ガスを供給する酸化防止ガス供給手段と、
を備えたものである。
To achieve the above object, an optical fiber drawing furnace according to the present invention is an optical fiber drawing furnace for drawing an optical fiber preform heated and melted in the core while purging the inside of the core with an inert gas.
An annular heat-resistant sealing member that is provided at the upper opening end of the drawing furnace body into which the optical fiber preform is inserted, and that closes the gap between the drawing furnace body and the optical fiber preform;
An upper partition wall that surrounds and covers the heat-resistant sealing member and has an insertion hole for passing an optical fiber preform;
An antioxidant gas supply means for supplying an antioxidant gas into a small chamber that is an internal space of the upper partition;
It is equipped with.
ここで、酸化防止ガス供給手段は、小室内の酸素濃度が200ppm以下となるように酸化防止ガスの供給量を制御する制御装置を備えていることが好ましい。また、耐熱封止部材は、高純度カーボン製のフェルト材で構成することが好ましい。 Here, the antioxidant gas supply means preferably includes a control device for controlling the supply amount of the antioxidant gas so that the oxygen concentration in the small chamber is 200 ppm or less. Moreover, it is preferable to comprise the heat-resistant sealing member with a felt material made of high purity carbon.
一方、本発明に係る光ファイバの線引方法は、炉心内を不活性ガスでパージしつつ、炉心内で加熱溶融させた光ファイバ母材を線引きする光ファイバの線引方法において、
線引炉本体の上部開口端から上記光ファイバ母材を挿入し、その光ファイバ母材を炉心内で加熱、溶融させて線引きする際、
上記不活性ガスが、線引炉本体と光ファイバ母材の隙間から漏れないように、その隙間を円環状の耐熱封止部材で塞ぎ、その耐熱封止部材を上部隔壁で取り囲むように覆い、その上部隔壁の内部空間である小室内に酸化防止ガスを供給すると共に、小室内の酸素濃度を200ppm以下に調整するものである。
On the other hand, the optical fiber drawing method according to the present invention is an optical fiber drawing method for drawing an optical fiber preform heated and melted in the core while purging the inside of the core with an inert gas.
When the optical fiber preform is inserted from the upper opening end of the drawing furnace body, the optical fiber preform is heated and melted in the core, and then drawn.
In order for the inert gas not to leak from the gap between the drawing furnace main body and the optical fiber preform, the gap is closed with an annular heat-resistant sealing member, and the heat-resistant sealing member is covered with an upper partition, An antioxidant gas is supplied to the small chamber, which is the internal space of the upper partition, and the oxygen concentration in the small chamber is adjusted to 200 ppm or less.
本発明によれば、光ファイバを線引きする際、線引炉本体上部におけるガスシールを行う耐熱封止部材が劣化するおそれがないという優れた効果を発揮する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when drawing an optical fiber, the outstanding effect that there is no possibility that the heat-resistant sealing member which performs the gas seal in the drawing furnace main body upper part may deteriorate is exhibited.
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
本発明の好適一実施の形態に係る光ファイバ線引炉の構造概略図を図1に示す。 FIG. 1 shows a schematic structural diagram of an optical fiber drawing furnace according to a preferred embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施の形態に係る光ファイバ線引炉10は、炉心13内で加熱溶融させた光ファイバ母材Pを線引きして光ファイバOFを作製するものである。
As shown in FIG. 1, an optical
炉心管11は上下に開口端を有する管材で構成され、上部開口端に、ダミー棒Rに溶接された光ファイバ母材Pの長手方向の一部が収容される。炉心管11の内部空間が炉心13を形成する。ダミー棒Rは矢印A1の方向(図1中では上下方向)に移動自在に設けられる。
The
この炉心管11を取り囲むように炉殻16が設けられる。この炉殻16内には、光ファイバ母材Pを加熱し、溶融させるためのヒータ(加熱手段)14が設けられる。このヒータ14は、炉心管11の長さ方向(図1中では上下方向)中央部付近を取り囲むように配置される。例えば、炉心管11の上端は炉殻16の上面壁16aと面一に、炉心管11の下端は炉殻16の下面壁16bから突出させて設けられる。
A
光ファイバ線引炉10の上部には不活性ガス供給手段32が設けられる。より具体的には、炉殻16の上面壁16aに当接させて、炉心管11を取り囲むように円筒部材33が設けられる。この円筒部材33は、円筒部33aと、円筒部33aの非上面壁側端(図1中では上端)に形成されるフランジ部33bで構成される。円筒部33aに形成した不活性ガス噴出穴33cに、ガスタンクを備えた第1ガス供給ライン(図示せず)が接続され、この不活性ガス噴出穴33cを介して円筒部33a内に不活性ガスG1が噴出される。この時、円筒部33aの内周面全周から不活性ガスG1が噴出されるように、円筒部33aの内周面全周に開口する不活性ガス噴出穴33cを形成してもよい。
An inert gas supply means 32 is provided in the upper part of the optical
フランジ部33bの上部には、光ファイバ母材Pよりも小径(光ファイバ母材Pとほぼ同径)の穴42を有する円環状の耐熱封止部材41が設けられる。この耐熱封止部材41によって、光ファイバ母材Pと線引炉本体のガスシールがなされる。図4に示すように、耐熱封止部材41は、伸縮性を有する高純度カーボン製のフェルト材の円板材41で構成される。このため、穴42は、光ファイバ母材Pの外径変動に追従可能である。
An annular heat-
また、フランジ部33bの上部には、耐熱封止部材41を取り囲むように、かつ、覆うように、上部隔壁34が設けられる。この上部隔壁34は、フランジ部側の大径部34aとダミー棒側の小径部34cで構成され、大径部34aと小径部34cは縮径部(段差部)34bを介して一体に設けられる。この小径部34cが線引炉本体の上部開口となり、この部分に光ファイバ母材Pが挿通される。
In addition, an
上部隔壁34には、その内部空間である小室35内に酸化防止ガスG2を供給する酸化防止ガス供給手段(図示せず)が接続される。この酸化防止ガス供給手段は、小室35内の酸素濃度が200ppm以下、好ましくは150ppm以下となるように酸化防止ガスG2の供給量を制御する制御装置を備えている。
Connected to the
耐熱封止部材41の構成材としては、光ファイバ母材Pの外径変動に追従して穴42が伸縮可能で、かつ、光ファイバ母材Pの表面を傷付けるおそれがないものであればよく、高純度カーボン製フェルト材に限定するものではない。例えば、各種セラミック製の円板材であってもよい。
As a constituent material of the heat-
また、耐熱封止部材41の構造は、図4に示したように、円板材41aの中央部に穴42を形成したものに限定するものではない。例えば、図5に示すように、円板材51aの穴52の周りにスリット(図5中では円板材の中心部から放射状に延びる4本のスリット)53を有する耐熱封止部材51であってもよい。また、図6に示すように、図4に示した耐熱封止部材41を複数枚(図6中では4枚の場合を図示)重ねてなる積層構造の耐熱封止部材61であってもよい。また、図7に示すように、中央部に穴72を形成した円板材を多分割(図7中では3分割の場合を図示)してなるもの、つまり、円弧状の分割片71a,71b,71c,…(図7中では分割片71a,71b,71cを図示)で構成される耐熱封止部材71であってもよい。
Further, the structure of the heat-
炉心管11の構成材としては、高純度カーボンやジルコニアなどのセラミックスが挙げられる。
Examples of the constituent material of the
不活性ガスG1及び酸化防止ガスG2としては、拡散係数が大きいHeガスが好ましいが、特にこれに限定するものではなく、ArガスやN2ガスであってもよい。また、両ガスG1,G2は、同種又は異種のいずれであってもよい。 The inert gas G1 and the antioxidant gas G2 are preferably He gas having a large diffusion coefficient, but are not particularly limited thereto, and may be Ar gas or N 2 gas. Moreover, both gas G1, G2 may be either the same kind or different kind.
次に、本実施の形態に係る光ファイバ線引炉を用いた光ファイバの線引方法について説明する。 Next, an optical fiber drawing method using the optical fiber drawing furnace according to the present embodiment will be described.
図1に示した光ファイバ線引炉10の炉心13を、ヒータ14で加熱する。一方、光ファイバ線引炉10の上方からは、第1不活性ガス供給手段32を介して不活性ガスG1を供給する。また、上部隔壁34内には酸化防止ガスG2を供給する。
The
この時、酸化防止ガスG2の供給量は、酸化防止ガス供給手段の制御装置によって制御されていることから、小室35内の酸素濃度は常に200ppm以下に保たれる。ここで、小室35内の酸素濃度が200ppm超の場合、雰囲気ガス中に含まれる過剰の酸素によって耐熱封止部材41が熱劣化、酸化してしまう。その結果、最悪の場合、耐熱封止部材41と光ファイバ母材Pの間に隙間が生じ、シール効果が損なわれてしまう。しかしながら、小室35内の酸素濃度を常に200ppm以下に制御しておくことで、耐熱封止部材41が熱劣化、酸化するおそれはなく、耐熱封止部材41が長期間に亘ってシール効果を持続させることができる。
At this time, since the supply amount of the antioxidant gas G2 is controlled by the control device of the antioxidant gas supply means, the oxygen concentration in the
その後、光ファイバ母材Pが溶融され、光ファイバOFが線引きされる。ここで、光ファイバ線引炉10の上方においては、線引炉本体と光ファイバ母材Pの間隙が耐熱封止部材41でほぼ完全にガスシールされている。よって、不活性ガスG1のほぼ全量が、炉心管11と光ファイバ母材Pの間隙を通じて下側に向かって流れ、炉心13内部へと導かれる。
Thereafter, the optical fiber preform P is melted and the optical fiber OF is drawn. Here, above the optical
一方、線引の進行に伴って、ある一定量、ダミー棒Rを下方に移動させると、耐熱封止部材41によるシール対象が、光ファイバ母材Pからダミー棒Rへと移行する。ここで、ダミー棒Rの外径は、光ファイバ母材Pの外径と同じであるため、この場合においても、線引炉本体とダミー棒Rの間隙が耐熱封止部材41でほぼ完全にガスシールされる。特に、光ファイバ母材Pとダミー棒Rの溶接部(ジョイント部)が、耐熱封止部材41の部分に位置している場合、この溶接部は高温になっているため、耐熱封止部材41における熱負荷は非常に大きなものとなる。しかし、この場合においても、小室35内の酸素濃度を常に200ppm以下に制御しておくことで、耐熱封止部材41が熱劣化、酸化するおそれはない。
On the other hand, when the dummy rod R is moved downward by a certain amount as the drawing progresses, the object to be sealed by the heat-
以上より、本実施の形態に係る光ファイバ線引炉10を用いて光ファイバOFの線引を行うことで、線引中、耐熱封止部材41に長時間に亘って高温の熱負荷が作用しても、耐熱封止部材41が熱劣化、酸化するおそれはない。これは、炉心13内の発熱量がより多くなる大型、長尺の光ファイバ母材Pを用いる場合でも同様である。よって、線引中、線引炉本体上部のガスシールを確実に行うことができることから、不活性ガス供給手段32から供給する不活性ガスG1の流量をそれ程多くしなくても、十分に炉心13内のパージを行うことができる。その結果、高価な不活性ガスG1の使用量を低減することができることから、安価に、長尺の光ファイバOFの線引を行うことができる。
As described above, by drawing the optical fiber OF using the optical
また、本実施の形態に係る光ファイバ線引炉10によれば、耐熱封止部材41の劣化を防ぐための主な装置部材は、上部隔壁34と酸化防止ガス供給手段だけであり、線引炉本体上に大掛かりで、高価な真空チャンバを設ける必要がない。よって、本実施の形態に係る光ファイバ線引炉10は、今まで装置構造や設置スペースの制約上、チャンバを設置できなかった既設の光ファイバ線引炉にも適用可能である。
Further, according to the optical
次に、本実施の形態の変形例について、添付図面に基づいて説明する。 Next, a modification of the present embodiment will be described based on the attached drawings.
図1の光ファイバ線引炉の一変形例を図2、図3に示す。尚、図1と同様の部材には同じ符号を付しており、これらの部材については説明を省略する。 A modification of the optical fiber drawing furnace of FIG. 1 is shown in FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member similar to FIG. 1, and description is abbreviate | omitted about these members.
本実施の形態においては、図1に示したように、ダミー棒Rの外径と光ファイバ母材Pの外径が等しい場合を例に挙げて説明を行ったが、これに限定するものではない。 In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the case where the outer diameter of the dummy rod R and the outer diameter of the optical fiber preform P are equal is described as an example, but the present invention is not limited to this. Absent.
例えば、図2に示すように、ダミー棒Rの外径が光ファイバ母材Pの外径より小さくてもよい。この場合、ダミー棒Rと光ファイバ母材Pの溶接部近傍にダミー管21が設けられる。ダミー管21は、円板部21aと円筒部21bで構成される。円板部21aは、上部隔壁34における小径部34cの内径よりも大きな外径を有し、かつ、中央部に穴22を有する。この穴22の内径は、ダミー棒Rの外径よりもやや大径(ダミー棒Rとほぼ同径)とされ、この穴22がダミー棒Rを通すための挿通穴となる。また、円筒部21bは、光ファイバ母材Pの外径と同径(又はほぼ同径)の外径を有する。円板部21aの少なくとも穴22の周縁部、好ましくは円板部21aの全体を、耐熱封止部材41と同じ材料で形成してもよい。
For example, as shown in FIG. 2, the outer diameter of the dummy rod R may be smaller than the outer diameter of the optical fiber preform P. In this case, the
このダミー管21を備えたダミー棒R及び光ファイバ母材Pを用いて、光ファイバ線引炉10による線引を行うと、線引工程の前半段階では、線引炉本体と光ファイバ母材Pの間隙が耐熱封止部材41でガスシールされる。
When drawing is performed by the optical
その後、線引の進行に伴って、ダミー棒Rを下降させていくと、図3に示すように、ある段階で、ダミー管21の円板部21aが上部隔壁34の小径部34cに着座される。この時、円板部21aによって上部隔壁34の開放部(小径部34c)が閉じられ、小室35が完全に密閉される。この着座後は、さらにダミー棒Rを下降させても、円板部21aが小径部34cにつかえて動かないことから、ダミー管21はダミー棒Rに追従して下降することはない。また、この着座後、線引炉本体上部のガスシールを行う部材は、光ファイバ母材Pに密着する耐熱封止部材41から、ダミー棒Rに密着する円板部21aへと変わる。よって、線引工程のある段階以降においても、円板部21aによって炉心13及び小室35の密閉が維持されることから、耐熱封止部材41が熱劣化、酸化するおそれはない。
Thereafter, when the dummy rod R is lowered as the drawing progresses, the
以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。 As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various other things are assumed.
次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。 Next, although this invention is demonstrated based on an Example, this invention is not limited to this Example.
(実施例1)
図1に示した構造の光ファイバ線引炉を用い、光ファイバの線引きを行った。光ファイバ母材としては、外径が110〜120mmの大径のものを用いた。また、耐熱封止部材としては、図6に示した構造のものを用い、高純度カーボン製フェルト材で構成される4層構造、円板材の穴内径は105mmとした。さらに、上部隔壁における小径部の内径は130mmとした。また、上部隔壁の小室内に供給する酸化防止ガスとしては窒素ガスを用い、流量を70L/分に制御して小室内の酸素濃度を120ppmに調整した。
Example 1
The optical fiber was drawn using the optical fiber drawing furnace having the structure shown in FIG. As the optical fiber preform, a large diameter one having an outer diameter of 110 to 120 mm was used. Moreover, as the heat-resistant sealing member, the one having the structure shown in FIG. Further, the inner diameter of the small diameter portion in the upper partition was 130 mm. Further, nitrogen gas was used as an antioxidant gas supplied into the small chamber of the upper partition, and the flow rate was controlled to 70 L / min to adjust the oxygen concentration in the small chamber to 120 ppm.
(実施例2)
図2に示した構造の光ファイバ線引炉を用いる以外は、実施例1と同様にして光ファイバの線引きを行った。
(Example 2)
The optical fiber was drawn in the same manner as in Example 1 except that the optical fiber drawing furnace having the structure shown in FIG. 2 was used.
(比較例1)
小室内の酸素濃度を400ppmに調整する以外は、実施例1と同様にして光ファイバの線引きを行った。
(Comparative Example 1)
The optical fiber was drawn in the same manner as in Example 1 except that the oxygen concentration in the small chamber was adjusted to 400 ppm.
(比較例2)
小室内の酸素濃度を1000ppmに調整する以外は、実施例1と同様にして光ファイバの線引きを行った。
(Comparative Example 2)
The optical fiber was drawn in the same manner as in Example 1 except that the oxygen concentration in the small chamber was adjusted to 1000 ppm.
線引開始前から線引終了までの間の、実施例1,2及び比較例1,2の各光ファイバ線引炉における耐熱封止部材を観察した。 The heat-resistant sealing members in the optical fiber drawing furnaces of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were observed from before the drawing to the end of drawing.
その結果、実施例1,2の各光ファイバ線引炉における耐熱封止部材は、全く劣化していなかった。 As a result, the heat-resistant sealing member in each optical fiber drawing furnace of Examples 1 and 2 was not deteriorated at all.
これに対して、比較例1の光ファイバ線引炉においては、線引中、光ファイバ母材とダミー棒の溶接部が耐熱封止部材の位置に達した段階で、耐熱封止部材の劣化が一気に進行し、炉心の内圧を保つことができなくなった。この段階で線引を中止し、耐熱封止部材を観察したところ、円板材の穴周縁部が消失しており、穴内径が105mmから123mmに拡大していた。 On the other hand, in the optical fiber drawing furnace of Comparative Example 1, during the drawing, when the welded portion of the optical fiber preform and the dummy rod reaches the position of the heat resistant sealing member, the heat resistant sealing member is deteriorated. Progressed all at once, and the internal pressure of the core could not be maintained. When drawing was stopped at this stage and the heat-resistant sealing member was observed, the hole peripheral portion of the disk material disappeared, and the hole inner diameter increased from 105 mm to 123 mm.
また、比較例2の光ファイバ線引炉においては、線引開始前の予熱段階で耐熱封止部材の劣化が進行し、炉心の内圧を所定の圧力に昇圧することができなくなった。この段階で予熱を中止し、耐熱封止部材を観察したところ、円板材の穴周縁部が消失しており、穴内径が105mmから110mmに拡大していた。 Further, in the optical fiber drawing furnace of Comparative Example 2, the heat-resistant sealing member was deteriorated in the preheating stage before the drawing was started, and the internal pressure of the core could not be increased to a predetermined pressure. When preheating was stopped at this stage and the heat-resistant sealing member was observed, the hole peripheral portion of the disk material disappeared, and the hole inner diameter increased from 105 mm to 110 mm.
以上より、本発明に係る光ファイバ線引炉を用いて光ファイバの線引きを行う場合、上部殻体における小室内の酸素濃度を200ppm以下に制御することで、線引後においても耐熱封止部材の劣化が全く生じないことが確認できた。 As described above, when drawing an optical fiber using the optical fiber drawing furnace according to the present invention, the oxygen concentration in the small chamber in the upper shell is controlled to 200 ppm or less, so that the heat-resistant sealing member can be used even after drawing. It was confirmed that no deterioration occurred.
10 光ファイバ線引炉
11 炉心管
13 炉心
34 上部隔壁
34c 小径部(挿通穴)
35 小室
41 耐熱封止部材
P 光ファイバ母材
OF 光ファイバ
G1 不活性ガス
G2 酸化防止ガス
DESCRIPTION OF
35
Claims (4)
上記光ファイバ母材が挿入される線引炉本体の上部開口端に設けられ、線引炉本体と光ファイバ母材の隙間を塞ぐ円環状の耐熱封止部材と、
その耐熱封止部材を取り囲んで、かつ、覆って設けられ、光ファイバ母材を通すための挿通穴を有する上部隔壁と、
その上部隔壁の内部空間である小室内に酸化防止ガスを供給する酸化防止ガス供給手段と、
を備えたことを特徴とする光ファイバ線引炉。 In an optical fiber drawing furnace for drawing an optical fiber preform heated and melted in the core while purging the inside of the core with an inert gas,
An annular heat-resistant sealing member that is provided at the upper opening end of the drawing furnace body into which the optical fiber preform is inserted, and that closes a gap between the drawing furnace body and the optical fiber preform;
An upper partition wall that surrounds and covers the heat-resistant sealing member, and has an insertion hole for passing an optical fiber preform;
An antioxidant gas supply means for supplying an antioxidant gas into a small chamber that is an internal space of the upper partition;
An optical fiber drawing furnace comprising:
線引炉本体の上部開口端から上記光ファイバ母材を挿入し、その光ファイバ母材を炉心内で加熱、溶融させて線引きする際、
上記不活性ガスが、線引炉本体と光ファイバ母材の隙間から漏れないように、その隙間を円環状の耐熱封止部材で塞ぎ、その耐熱封止部材を上部隔壁で取り囲むように覆い、その上部隔壁の内部空間である小室内に酸化防止ガスを供給すると共に、小室内の酸素濃度を200ppm以下に調整することを特徴とする光ファイバの線引方法。
In the optical fiber drawing method of drawing the optical fiber preform heated and melted in the core while purging the inside of the core with an inert gas,
When the optical fiber preform is inserted from the upper opening end of the drawing furnace body, the optical fiber preform is heated and melted in the core, and then drawn.
In order for the inert gas not to leak from the gap between the drawing furnace main body and the optical fiber preform, the gap is closed with an annular heat-resistant sealing member, and the heat-resistant sealing member is covered with an upper partition, An optical fiber drawing method, wherein an antioxidant gas is supplied into a small chamber that is an internal space of the upper partition wall, and an oxygen concentration in the small chamber is adjusted to 200 ppm or less.
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